автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Обоснование структуры и параметров лесохозяйственной системы машин на основе мобильных средств малой механизации

доктора технических наук
Мясищев, Дмитрий Геннадьевич
город
Санкт-Петербург
год
2005
специальность ВАК РФ
05.21.01
цена
450 рублей
Диссертация по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева на тему «Обоснование структуры и параметров лесохозяйственной системы машин на основе мобильных средств малой механизации»

Автореферат диссертации по теме "Обоснование структуры и параметров лесохозяйственной системы машин на основе мобильных средств малой механизации"

На правах рукописи

Мясищев Дмитрий Геннадьевич

ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И ПАРАМЕТРОВ ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ МАШИН НА ОСНОВЕ МОБИЛЬНЫХ СРЕДСТВ МАЛОЙ МЕХАНИЗАЦИИ

05.21.01 - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург 2005

На правахрукописи

Мясищев Дмитрий Геннадьевич

ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И ПАРАМЕТРОВ ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ МАШИН НА ОСНОВЕ МОБИЛЬНЫХ СРЕДСТВ МАЛОЙ МЕХАНИЗАЦИИ

05.21.01 - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург 2005

Работа выполнена на кафедре проектирования специальных лесных машин Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии им.

С.М.Кирова

Научный консультант: доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки РФ Александров ВА.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Бартенев И.М.

доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки и техники РФ Патякин В. И.

доктор технических наук, профессор Цыпук A.M.

Ведущая организация - Санкт - Петербургский научно - исследователь -ский институт лесного хозяйства (ПетерНИИЛХ)

Защита диссертации состоится

12-» я 2005 г. в _/ /

часов на заседании диссертационного Совета Д 212. 220. 03 в Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии (194021, Санкт - Петербург, Институтский пер.5, главное здание, зал заседаний).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Автореферат разослан « »

^ » &>/ip<P/t?t 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, ! доктор технических наук, профессор

Анисимов Г.М.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В настоящее время интенсивный подход к лесозаготовительному производству сопровождается негативными процессами в решении проблем лесного хозяйства. Это относится к целому ряду технологических направлений: лесовозобновление, защита и экология леса, уход за лесом и другие. Этот перечень проблем в конечном итоге определяет будущее всей лесной отрасли.

Наблюдается арендная тенденция не только в лесозаготовительных отношениях, но и тесно прилегающих к лесному хозяйству направлениях коммерческой деятельности: рыбная и охотничья аренда лесных угодий, разноплановый экологический туризм и прочее. Все эти сферы деятельности человека неизбежно связаны с лесохозяйственным обеспечением, причем, как правило, в относительно ограниченных, но достаточно стабильных объемах и проявлениях.

Известно применение мобильных средств малой механизации (МСММ) на шасси мотоблоков для решения некоторых лесохозяйственных задач. Однако, тот набор технических средств, который доступен работникам лесничеств, далеко не всегда отвечает требованиям, свойственным лесохозяйственной специфике. Это касается целого ряда сельскохозяйственных и коммунально - специализированных мотоблоков с соответствующими комплексами технологических машин. Эти системы со стадии проектирования не адаптированы к особенностям лесохозяйственного применения: уникальность лесных фонов; наличие технологически актуальных операций; условия работы агрегатов под пологом леса; специфический комплекс отрицательных факторов воздействия на оператора - профессионала; сложившиеся тенденции внедрения ручных и переносных средств малой механизации для лесохозяйственных работ.

Для эффективного осуществления лесохозяйственных технологических процессов в современных многоукладных

эксплуатационных условиях необходимо решение проблемы связанной с обоснованием и созданием типоразмерного ряда систем лесохозяйственной техники. Это относится и к машинам на шасси специализированных МСММ.

Цель работы. Повышение эксплуатационной эффективности механизации лесохозяйственных работ путем обоснования структуры, параметров и характеристик системы лесных машин на основе мобильных средств малой механизации.

Объекты исследования. Элементы лесохозяйственной системы на основе МСММ: специализированный опытный мотоблок в совокупности с

орудиями технологического шлейфа; машинист агрегата при осуществления рабочих лесохозяйственных операций; среда функционирования системы.

Научная новизна. Разработаны математические модели функционирования лесохозяйственной системы машин на основе мобильных средств малой механизации с учетом технологических, эргономических и экологических условий лесной среды применения объектов системы, позволяющие обосновать ее структуру и оптимизировать параметры составных элементов с целью повышения производительности при снижении удельных энергозатрат и трудоемкости технологических операций.

Значимость для теории и практики. Разработанные и исследованные математические модели функционирования элементов лесохозяйственной системы машин, учитывающие специфику технологических, эргономических и экологических факторов лесной среды использования объектов системы расширяют теорию механизации лесохозяйственных работ за счет создания автономного направления типоразмеров лесохозяйственной техники.

Практическое значение имеют: разработанные теоретические положения; экспериментальные методики; прикладные программы для ЭВМ и технические решения, которые позволяют создать научно обоснованную лесохозяйственную систему машин на основе МСММ, повышающую производительность труда при снижении удельных энергозатрат и трудоемкости проведения лесохозяйственных работ, путем дифференцированного подхода к выбору средств труда в различных эксплуатационных условиях.

На защиту выносятся следующие положения:

• концепция лесохозяйственной системы машин на основе МСММ;

• математические модели элементов лесохозяйственной системы "специализированный мотоблок - машины технологического шлейфа -оператор - среда функционирования" в процессе осуществления рабочих операций;

• методики измерения показателей технологических, энергетических и эргономических свойств элементов лесохозяйственной системы машин на основе МСММ;

• структура и основные параметры лесохозяйственной системы машин на основе специализированных МСММ.

Работа полностью соответствует направлениям Федеральных целевых программ «Леса России» и «Охрана лесов от пожаров».

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и одобрены на: технических совещаниях при главном инженере РМЗ «РЕММЕЛИОМАШ» (г. Архангельск, 1988 - 1989 гг.); межвузовских и международных научно - технических конференциях Архангельского лесотехнического института (АЛТИ) - Архангельского государственного технического университета (АГТУ) (1990 - 2001 гг.); научно- технических семинарах - Архангельского Управления лесами (июнь 1999 г.), Санкт-Петербургской лесотехнической академии (1999 - 2002 гг.); научно -технических конференциях Санкт - Петербургской ГЛТА (2004,2005 г.).

Реализация работы. Результаты исследований внедрены в АО «Механический завод» (г. Архангельск), рекомендованы к использованию в ОАО «Уфимское моторостроительное производственное объединение» и реализованы в учебном процессе кафедры транспортных машин АЛТИ -АГТУ.

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 23 печатных работах и Патенте РФ на изобретение. Результаты исследований отражены в госбюджетных и хоздоговорном научно - технических отчетах, а также в комплектах научно - технической документации ТД 915104 и ТД9250504 Архангельского ЦНТИ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи разделов, основных выводов и рекомендаций, списка использованных источников и приложений. Общий объем работы 350 с, из них 286 с. машинописного текста, 121 рисунок, 19 таблиц, 64 с. приложений. Список использованных источников включает 169 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность решаемой проблемы, сформулирована цель исследований, раскрыты научная новизна и основные положения, выносимые на защиту.

1. Состояние проблемы и задачи исследовании. Изложены результаты исследования сложившихся мировых тенденций развития мобильных средств малой механизации, осуществлен анализ конструктивных и компоновочных схем мотоблоков и их технологического оборудования, а также разработаны их подробные классификации по различным отличительным признакам. В историческом аспекте изучен отечественный опыт и предпосылки использования серийно выпускавшихся агрегатов на шасси мотоблоков в лесном хозяйстве и раскрыты причины отрицательных результатов этих попыток.

Осуществлен анализ научно - технических достижений в создании и исследовании разноцелевых МСММ на шасси мотоблоков, а также, принимая во внимание сложность и разветвленность структуры рассматриваемой системы, - в области лесной, сельскохозяйственной и транспортной техники.

Проектирование специальных лесных машин, специализированных шасси для них, лесозаготовительных мотоинструментов с учетом требований эффективности, надежности и экологии базируются на работах Орлова С.Ф., Александрова В.А., Анисимова Г.М., Андреева В.Н., Баринова К.Н., Герасимова Ю.Ю., Жукова А.В., Кочнева A.M., Котикова В.М., Патякина В.И., Семенова М.Ф., Сюнева B.C., Полищука А.П., Корелина Н.С. и многих других исследователей. Методы для решения задач этих научных направлений разнообразны - математическое моделирование, имитационные модели, теория управления, статистическая динамика, теория надежности и оптимизация.

Вопросы, связанные с созданием, исследованием и совершенствованием сельскохозяйственных мотоблоков и их технологических шлейфов, систематизацией данных об их конструкциях и технологиях применения освещены в трудах Буркова В.В., Гоца А.Н., Данцигера И.Г., Живчикова Н.Н., Золотаревского А.А., Карпова А.А., Кусова Т.Т., Рославлева В.Г., Русадзе Т.П., Ткашелашвили Н.Н., Элизова А.Д. и других специалистов.

Большой вклад в исследование вопросов механического взаимодействия орудия и почвы внесли Горячкин В.П., Баловнсв В.И., Домбровский Н.Г., Ветров Ю.Л., Панов И.М., Синеоков Г.Н., Федоров Д.И., зарубежные исследователи - Кулен А, Куилерс X. и другие авторы. Особое внимание уделяют специалисты сельскохозяйственной техники изучению культурных почвенных фонов как механическому предмету труда. Эту проблему изучали Голубев И.Ф., Литковский Г.В., Лурье А.Б., Нагорский И.С., Озеров В.Г., Хачатрян Х.А. и другие авторы. Взаимодействию рабочих органов почвообрабатывающих

лесохозяйственных машин с различными фонами посвящены исследования Бартенева И.М., Добрынина Ю.А., Ипатовой М.В., Лаврова И.А., Нартова П.С., Сафроненко И.В., Свиридова Л.Т., Тихонравова Н.А., Чукичева А.Н., Цыпука A.M., Якимчука В.А., Янко Ю.Г. и многих других ученых. Значительную роль в формировании и реализации систем машин при обосновании машинно-тракторных парков для лесного хозяйства сыграли Зима И.М., Малюгин Т.Т., Портной В.Н.

Систематизация результатов работ предшественников показала, что для достижения цели исследования необходимо решение следующих задач:

• создание концепции механизированной лесохозяйственной системы «специализированный мотоблок - технологический шлейф»;

• формирование основных требований к базовым компонентам системы и апробация их в экспериментальных конструкциях;

• проведение экспериментальных исследований для выбора и оценки показателей качества функциональных свойств наиболее энерго - и трудоемких элементов системы;

• разработка теоретико-экспериментальных методов обоснования структуры и технологии многоцелевого почвообрабатывающего шлейфа, а также оптимизация параметров оборудования и выбор технологий для ухода за лесом;

• выбор показателей качества, оценивающих эргономические и гигиенические факторы, воздействующие на оператора МСММ при функционировании элементов системы и на основе этого разработка математических моделей и экспериментальных методик обоснования технических решений для улучшения условий труда машиниста агрегата;

• обобщение результатов исследований, формирование выводов и рекомендаций.

В разделе предлагается основа разработанной концепции (рис.1) лесохозяйственной системы машин: блочно - модульный принцип проектирования, изготовление элементов комплекса на базе унифицированного тягово-энергетического модуля - МСММ. Для формирования вариантов построения технологического шлейфа был использован эвристический метод экспертных оценок процедура "Дельфи" на базе ведущих специалистов СевНИИЛХ, АГТУ и Архангельского управления лесами.

2. Экспериментальное обоснование показателей эффективности применения исследуемой системы. В разделе приведены сведения об объектах экспериментальной системы лесохозяйственных машин на основе МСММ. Она включает в себя оригинальные макетные, экспериментальные и опытные образцы основных, наиболее энергоемких в использовании машин технологического шлейфа. Основой является шасси мотоблока специализированной конструкции с широко распространенной в лесной отрасли отечественной энергетической установкой - двигателем МП - 5 «Урал». Рабочее оборудование включает: одноотвальный лемешный плуг с универсальной сцепкой в комплекте с металлическими колесами, оснащенными грунтозацепами; барабанные ротационные культиваторы активного типа совместно с сошником - тормозом; шарнирно - сочлененный с мотоблоком одноосный прицеп с канаточокерным оборудованием для рубок ухода; одноосный самосвальный грузовой прицеп для лесопитомников. Основное назначение

рассмотренных экспериментальных образцов заключается в получении опытной исходной информации для решения сформулированных задач

Рис. 1. Лесохозяйственный мотоблок (МСММ) как основа концепции

исследований и для совершенствования отдельных элементов агрегатов. Представлены результаты: производственной апробации машин многоцелевого шлейфа в реальных условиях лесопитомника (лесопитомник «Боброво» Архангельский лесхоз).

Изложены методика и результаты: исследовательских полевых испытаний компонентов рассматриваемой системы: (Обозерский лесхоз, Северная лесная опытная станция СевНИИЛХ). Используя оптимальное планирование экспериментов, решен ряд опгимизационнык задач вида

min К,

{Zi},xyeZ) 0)

где К - исследуемыш показателы качества данного технологического процесса ; {Z;} - совокупносты (список) неизменнык конструктивный и технологических параметров (i - номер параметра); Xj - варыируемыш фактор в общем виде ( j - номер фактора); X - область решений.

На рис. 2 представлены схемы экспериментальных установок с управляемыми параметрами.

а) б)

Рис.2. Схемы: экспериментальный установок на шасси мотоблока: а) мотоплуг; б) роторныш культиватор; в) трелевочная машина

На основании первичных материалов исследовательских испытаний были получены следующие ортогональные полиномы Чебышева и регрессионные модели по плану Бокса - Хантера для показателей эффективности К (формула 1).

Мот о£>1 = 0,0344а2 -0,846 а + 76,103; 2 )

02 = 0,0002063а2 - 0,00878 а + 1,538, (3)

где - удельный расход топливной смеси при сплошной обработке старопахотного участка питомника, кг/га; - удельный расход топливной смеси при прокладке опорной минерализованной полосы на целинном участке вдоль кромки леса, кг/км. Диапазон варьирования фактора а свободный поперечный ход навески плуга, составлял от 0° до 30°. То есть положение 0° - сцепка жестко установлена строго вдоль мотоблока, а положение 30° - плавающее от 15 в одну строну до 15° в другую от первой позиции.

Моток Яфл = -4855,5+ 288,74 Я-3,6 Я2;

бфл= 113,3-4,015 Я+0,047 Я2; Яфм = - 11582,01 + 618,81 Я- 7,49 Я2; 0фм = 303,53 - 13,78 Я+ 0,1704 Я2,

где (м /ч) и (кг/га) - соответственно производительность основной работы и удельный расход топливной смеси при сплошной обработке старопахотного фона лесопитомника; (м2/ч) и (кг/га) -

аналогичные показатели минерализации лесной целины; Я - монтажная высота установки сошника - тормоза в диапазоне 33...48 см при неизменном положении сцепки шасси.

Трелевочная машина:

йр, = 2,033 + 0,011Х2 + 0,0125Х| - 0,000028Х,Х2+0,0000015Х22; (8) бий = -1,83 - 0,000043Х,Х2+ 0,0149Х2 + 0,0195Х, + 0,0000067Х22; (9) Опв = 7,78 - 0,0068X1 + 0,0041 Х2, (10)

где Q^J¡\ - удельный расход топливной смеси при трелевке дерева (ели) объемом 0,05 м3 вершиной вперед; £^2 ~ аналогично, но комлем вперед; - удельный расход топливной смеси при трелевке сортимента ели объемом 0,04 м3 (размерность всех показателей кг/(м3-км)); Х| - высота крепления тросового подвеса на стойке прицепа варьировалась в диапазоне от 260 до 720 мм; Х2 - длина тросового подвеса трелевочного оборудования от 0 до 900 мм. Во всех опытах ограничениями выступали лесотехнические требования к результатам взятых за основу исследований технологических процессов. Значимость коэффициентов всех полученных регрессий (2) - (10) оценивалась по статистикам Стьюдента, а адекватность математических моделей экспериментальным данным проверялась по критерию Фишера для заданных величин уровней

4 )

(5)

(6)

(?)

значимости. Результаты решения задач вида (1), например, для почвообрабатывающих машин, отражены на рис.3 и 4.

, кг/км

(}ы

84 82 80 78 76 74 72 70

Оь

к \ О

\ \ N

ч ч •ч

ч С "ч { 2 Ч / > / / Г *

\ 1 >

1 « 1

1,5

1,48

1,46

1,44

1,42

1.4

10

15

20

25

30

Рис.3. Графическая интерпретация оптимальных решений для мотоплуга: 1 - удельный технологический расход топлива С}] в лесопитомнике; 2 -расход топлива при прокладке опорной противопожарной минерализованной полосы; а° - свободный поперечный ход навески плуга

Рис.4. Результаты экстремальных опытов для мотокультиватора (1 - производительность, 2 - удельный технологический расход топлива): а) в лесопитомнике; б) минерализация лесной целины: Н - установочная высота сошника - тормоза

Анализ уравнений (8), (9) методами нелинейного программирования, а регрессии (10) - линейного программирования, позволил получить решения на минимум функций отклика в области исследуемых уровней варьируемых факторов. Это следующие величины:

(З-гр, = 5,25 кг/(м3-км) при Х,=260 мм, Х2 = 0 мм; (щ

бтрг= 3,24 кг/(м3-км) при Х|-260 мм, Х2 - 0 мм; (12)

= 2,85 кг/(м3-км) при Х,=720 мм, Х2 = О мм. (13)

Опыты позволили обосновать оптимальные (в соответствии с выбранными показателями качества) регулировки технологического оборудования, рациональные приемы его использования и внести обоснованные технические изменения в конструкцию агрегатов, то есть адаптировать к лесной специфике. Реализованные экспериментальные объекты обеспечили информационную базу для применения методов системного анализа.

3. Математическое моделирование показателей энергоемкости функционирования элементов системы. Разработана

детерминированная модель оценки удельной энергоемкости действия роторного мотокультиватора. В ее основу положено известное уравнение могцностного баланса для почвенных фрез

TNф^Nm + N|кз + NaЛt>+Nп + Nтo!„ (14)

где отражены затраты мощности (кВт) агрегата соответственно: Ыдв - на передвижение агрегата; Ырез - на резание грунта рабочим органом; К^вр -на отбрасывание грунта рабочим органом; Ы„ - на перемещение мотоорудия в вертикальной плоскости от шагающего эффекта культиваторов, - мощность на преодоление силового действия

сошника-тормоза.

Если первые три компонента баланса являются общепринятыми, известными составляющими уравнения (14), то последние представляют собой специфические для данного случая, ранее не рассматривавшиеся мощностные потоки. Для них предложены аналитические зависимости:

(15)

N =

10

(16)

где Сф - сила тяжести мотоорудия, Н; Юф - угловая скорость роторных культиваторов, -радиус барабанов, - поступательная

скорость машины, м/с; Zф - число ножей на одном диске, шт.; Иф - число дисков на одном барабане культиватора, шт.; Кс - удельное сопротивление тормозу-сошнику, Н/м2; вс - ширина пластины сошника, м; йс - заглубление сошника в почву, м.

При моделировании производительности объемного рыхления почвы Пф(м3/с) использован экспериментальный результат полученный в разделе 2. Установлено, что для всех апробированных режимов работы агрегата справедливы усредненные опытные зависимости

(17)

(18)

где hc - заглубление тормоза - сошника в почву, м; Нт - текущая глубина обработки почвы, м.

Эти соотношения имеют место при условии Уф и const, то есть когда 1ЛГф£ЛГдвс»й>» (19)

где А/двс - эффективная мощность двигателя мотоорудия, кВт; Щ - общий коэффициент полезного действия агрегата. Данные зависимости позволили моделировать количество проходов культиватора для обеспечения заданной глубины обработки различных почвенных фонов.

Результирующая зависимость исследуемого показателя качества -удельной энергоемкости процесса (кВт/м3)

Н»уд = Жк/Пф (20)

и представленное в математическом описании модели уравнение для оценки как целевые функции легли в основу оптимизационного

алгоритма

min Кфуд, шах Пф, {Z;}, не Н,£ N®<N^jc, (21)

где - удельная энергоемкость культивации, мощность

процесса и номинальная мощность двигателя, соответственно; {Z,} - аналогично задаче (1); н - оптимизируемый параметр агрегата (рис.2.б); Н - область решений задачи.

Предложена математическая модель трелевочной машины на шасси МСММ (рис.2.в), базирующаяся на теоретических положениях общей динамики колесных лесотранспортных машин. Полученные уравнения учитывают гибкость трелюемого груза и позволяют проводить исследования для случаев перемещения деревьев (хлыстов) и сортиментов.

С учетом специфики данного агрегата, определено условие движения системы путем реализации силы тяги на колёсах мотоблока по сцеплению с почвой

(Gm-GT )q>(Gm-GT )fK+P(

сопр'

(22)

где ф - коэффициент сцепления движителя мотоблока с почвой;

'МБ

- сила тяжести мотоблока с балластом, Н; - коэффициент сопротивления движению агрегата; РСОПр - сила сопротивления движению прицепа в груженом режиме, Н; - величина, на которую уменьшается нагрузка на ведущую ось мотоблока от действия волочащейся части лесного груза, Н. Данное уравнение лежит в основе исследования проектных параметров МСММ, например, его балластированной массы, рейсовой нагрузки в зависимости от компоновочных решений машины и условий эксплуатации. Так как тяговое сопротивление агрегата определяет все энергетические (расход топлива) результаты процесса, то показателем качества функционирования системы целесообразно принять удельное сопротивление движению за трелёвочный цикл, Н/м

(23)

где V - объём трелюемого груза, М \ г ]

s „„„v„, ™ tinopi1™-- сопротивление движению

порожнего и груженого агрегата, соответственно, Н.

Результаты исследовательских испытаний опытных образцов оборудования (11) - (13) позволили сделать вывод, что определяющее влияние на качественные и количественные характеристики данного трелевочного процесса оказывает высота подвеса груза на прицепе на рис.2.в) Поэтому, принимая удельный показатель (23) в качестве целевой функции, а параметр как управляемую переменную

разработана алгоритмическая последовательность оптимизационной задачи

min Рт,г, {ZJ.h^x, 6 X, Ртлг[{2,},Х|] <РСЦ [{Z,},X]], (24)

- удельное тяговое сопротивление агрегату за трелевочный цикл; - высота подвеса груза;

X - область варьирования оптимизируемого параметра;

и - сила тяги агрегата и ограничение по сцеплению, соответственно; {Zj} — аналогично задаче (1).

Сравнение количественных результатов опытов и данных рассмотренных детерминированных моделей показало

удовлетворительную сходимость при отклонениях в среднем 7%.

Разработана математическая модель для исследования удельного технологического расхода топлива лесного транспортера на шасси МСММ типа "мотоблок - прицеп с кониками" для трелевки мелкомерной древесины в погруженном положении при рубках ухода в молодняках. В основе математического описания транспортного процесса положено уравнение тягового баланса системы и зависимости часового расхода

топлива двигателем агрегата от его силы тяги. Базируясь на основах методики, разработанной на кафедре проектирования специальных лесных машин Санкт - Петербургской ГЛТА получена математическая модель передаточной функции часового расхода топлива данной машиной

1Г(з) = Р, [й/кх • Ь'(8) + /к (ам(30 • Щ*) + Р3 ■ п0)]+ В(з)

(25)

где

и<*)=-

Мс(5) Ф)

передаточная функция часового расхода топлива;

- передаточная функция частоты вращения коленчатого

Мс(*> ,, п п

вала двигателя; - расчетные, постоянные для данного агрегата

коэффициенты; /к - коэффициент сопротивления качению мотоблока и прицепа; а - угол руководящего подъема; / - суммарный момент инерции вращательно и поступательно движущихся масс машины, кг-М2;Р0 (рад) - математическое ожидание угла между горизонталью и поверхностью уклона вдоль микронеровности на выборке участка пути; - постоянная составляющая (оценка математического ожидания) частоты вращения

коленчатого вала,

¿и.

мин

-1.

Л

оператор дифференцирования;

Фп =—|¡=0=соШ двигателя. B(s), Мс(б) и n(s) - соответственно:

приращение часового расхода топлива; переменная составляющая момента сопротивления движению агрегата и приращение частоты вращения коленчатого вала двигателя мотоблока в операторном виде.

В качестве целевой функции данной математической модели предложен удельный технологический часовой расход топлива, а ее аргументом рейсовая нагрузка, которая в свою очередь определяет параметры транспортной машины по ряду функциональных ограничений. Разработанный оптимизационный алгоритм имеет следующую структуру решения

(26)

(27)

где Вуд - удельный технологический расход топлива; В0 - часовой расход топлива в статических условиях движения агрегата; Мв(ю) математическое ожидание спектральной плотности часового расхода топлива, найденное в предположении, что плотность вероятности появления каждой гармоники внешнего возмущения с частотой ю равна единице, то есть использована характеристика дельта - функции Дирака (единичная функция), а в вычислительной процедуре спектр возмущения аппроксимирован финитной зависимостью; - передаточная функция

часового расхода топлива; Адв(ю) - амплитудно -частотная характеристика частоты вращения коленчатого вала двигателя; - список статических конструктивных и технологических параметров задачи (1 - номер

параметра); {вт} - вектор

вероятностных характеристик поверхности технологического коридора; - проектная рейсовая нагрузка

лесотранспортного агрегата (управляемый параметр); (2 - область решения задачи; Ытр и Идее - мощность трелевочного процесса и номинальная мощность двигателя, соответственно; РтягиРсц- аналогично задаче (24).

Все оптимизационные алгоритмы реализованы в прикладных вычислительных программах для ЭВМ.

4. Выбор многоцелевого почвообрабатывающего шлейфа.

Методом гипотез обосновываются структура, параметры и технологии наиболее энергоемкой составляющей технологического шлейфа-профилактической противопожарной почвообрабатывающей подсистемы. При оценке эффективности почвообрабатывающих тракторных агрегатов показателем качества функционирования системы наряду с производительностью зачастую выбирают удельный эффективный расход топлива. Однако, надо иметь в виду, что переменный, случайный характер изменения характеристик почвенного фона приведет к неустановившемуся режиму нагружения двигателя мотоагрегата. Результатом являются колебания частоты вращения коленчатого вала. Значит, оценивание эффективных показателей двигателя мотоорудия по скоростным характеристикам двигателя для установившегося режима его работы будет иметь весьма приблизительный характер. В основу известных работ положены теоретико-экспериментальные методы, позволяющие оценивать основные эффективные показатели карбюраторных бензиновых

двигателей на неустановившемся режиме работы. На основании этого, используя разработанную и примененную оригинальную расчетно -экспериментальную методику, реализована статистическая идентификация операторов динамических систем почвообрабатывающих агрегатов предлагаемого шлейфа. В нашем случае в качестве опытной входной величины принят параметр определяющий свойство предмета труда -твердость почвы, а показатель эффективности - моделируемая выходная величина - удельный эффективный расход топлива двигателя мотоорудия. Доказано, что входные и выходные переменные рассматриваемых технологических объектов являются стационарными, случайными эргодическими процессами с гауссовым распределением плотности вероятностей изучаемых величин. То есть модели агрегатов возможно считать линейными с постоянными коэффициентами. Продолжительность записей процессов определялась на основе оценок частоты Найквиста в конкретных реализациях. Адекватность теоретических законов распределения как опытным, так и моделируемым оценивалась по критерию для заданных величин уровня значимости, а в некоторых случаях дополнительно по дисперсиям выборочных коэффициентов асимметрии и эксцесса. Адекватность аппроксимаций корреляционных функций процессов и их исходных зависимостей проверялась по критерям методов Ньютона и Розенброка. Для решения задачи идентификации исследуемых одномерных моделей в частотной области применено уравнение Винера - Хопфа.

где А(ю) - амплитудно - частотные характеристика (АЧХ) моделируемых динамических систем; и - нормированные спектральные

плотности входного и выходного процессов; и - средние квадратичные отклонения входного и выходного процессов; - текущая частота спектра процесса.

Из (30) следует, что оператор А((о) - единственный для данного агрегата и не зависит от условий его применения. Это позволяет использовать его для прогнозирования поведения изучаемой динамической системы на различных фонах. Зависимости (31) и (32) дают оценки АЧХ мотоплуга и роторного мотокультиватора на базе МСММ, соответственно.

(30)

/

1,5 • 10" 'со10 - 2 • 10 со +3,2-10 со - 0,04%э4 +1,8%/ +1

■7 10

-5 8

■3,6

.4

.2

ч0,5

1^96-10-9 со10 +0,68-10~5 (в8 +1,7 ■ 10~ V - 0,008Зсо4 + 0,248м2 +1

V

V

Ак(а)) = 149,7

г 2,26 Ю 4^4 +0,04Й/ +1 4,410"5 <а4 -7,710 Зй)2 +1

(32)

Наглядную информацию об особенностях найденных вероятностных характеристик дает рис.5.

Рис.5. АЧХ удельного эффективного расхода топлива: а) мотоплуг; б) мотокультиватор; А„(0) и Ац(0) значения АЧХ агрегатов при (й = 0 (00 - текущая частота спектра)

Опираясь на методы теории подобия и размерностей, обоснованы структура, проектные параметры и технологические результаты альтернативного противопожарного канавокопателя - грунтомета на шасси мотоблока (рис.6.). В качестве объекта - прототипа принят реальный лесохозяйственный агрегат КЛФ - 1.2. При этом использованы данные теоретических и экспериментальных исследований ЛенНИИЛХ.

Рассмотрены полученные экспериментально вероятностные характеристики типичных лесных почвенных фонов при лесопожарной обработке в различных условиях: по кромкам лесных полян вдоль стены древостоя; под пологом крон деревьев. Продемонстрировано, что все изученные входные и выходные процессы описываются нормальными законами распределения, поэтому возможно считать их стационарными и эргодическими. Все системы, которые эти процессы осуществляют, следует рассматривать как линейные с постоянными параметрами. Значит допустимо использовать корреляционную теорию случайных процессов. Основным положением этой теории является то, что она оперирует с математическими ожиданиями процессов и интегралами импульсных характеристик переходных функций динамических систем. При этом последние являются постоянными величинами. В общем виде это интерпретируется выражением

ИЛИ

ту = G(0)mx,

(34)

постоянная для данной системы величина, а иначе

где в(0)= ¡к(х)-(к-

- интеграл импульсной характеристики переходной функции системы;/и* -математическое ожидание процесса на входе системы; ту - математическое ожидание процесса на выходе. Например, для базовых условий идентификации определены следующие интегралы импульсных характеристик переходных функций динамических систем, соответственно мотоплуга и мотокультиватора, по каналу "твердость почвы - удельный эффективный расход топлива":

(35)

(36)

где и - математические ожидания удельного эффективного расхода топлива мотоплугом и мотокультиватором в условиях идентификации; и - математические ожидания твердости почвы

в соответствующих условиях.

Рис.6. Объекты, моделируемые методом подобия: а) противопожарный агрегат на шасси мотоблока (1 - двигатель МП «Урал»; 2 - мотоблок; 3 раздаточная коробка; 4 - приводные редукторы; 5 - фрезы; 6 - ВОМ ; 7 - промежуточный редуктор привода ВОМ; 8 - промежуточные валы); б) схема профиля лесопожарной минерализованной опорной полосы размеры в м.

Этот подход, совместно с методом (30), применен для прогнозирования вероятностных показателей эффективности функционирования исследуемык альтернативный профилактических лесопожарных агрегатов. В результате построены аналитические детерминированные математические модели технологических операций использования обеих предлагаемых гипотез в рамках рассматриваемого лесопожарного направления. Оценены вероятностные величины основный прогнозируемых показателей качества предлагаемых технологий и машин для типичнык эксплуатационных условий (таблица 1). Осуществлен сравнительный анализ полученных результатов. Обоснован итоговый вариант возможной профилактической лесопожарной минерализованной полосы (рис.7.).

При проведении экспериментальный работ для получения статистического материала, почвообрабатывающие машины имели регулировки опытно обоснованные в разделе 2 (формулы (2) - (7)), а также найденные путем теоретической оптимизации задачи (14) - (21), пример которой представлен на рис.8 а, б.

5. Обоснование параметров и технологии лесотранспортной машины на шасси МСММ для рубок ухода в молодняках. Изучение современного состояния отечественных рубок ухода показало, что 40% всех подлежащих обработке площадей - требующие осветления и прочисток молодняки. Исходя из предназначенный для этой технологической проблемы альтернативных лесотранспортных агрегатов, обоснованы исходные данные задачи. Определены проектные параметры трелевочной машины на шасси МСММ, скомпонованной по схеме на рис. 2.в. При этом осуществлена оптимизация в соответствии с математической моделью (22) - (24). На рис. 8.в. представлены графические зависимости, отражающие результаты найденных характеристик. Определены и обоснованы все исходные составляющие компоненты модели (26) - (29) лесотранспортного агрегата типа "мотоблок - прицепная грузовая платформа" для трелевки мелкомерной древесины в погруженном положении. Реализована схема оптимизационного алгоритма и найдены рекомендуемые параметры машины. Рис. 9 отражает некоторые исходные данные и результаты оптимизации.

В приложении диссертации к данному разделу разработаны математические модели трех прогнозируемых альтернативных вариантов лесотранспортных систем и их технологий для рубок осветления и прочистки в молодняках.

Таблица 1

Показатели функционирования альтернативных лесопожарных систем

Показатели [ВОК< рут Система

кана _ Г] шатель-•омет мотоплуг - культиватор

протяженность полосы, м

50 0,5 100 150 200 250 50 100 150 200 250

Общее время технологического процесса, ч 1 1,5 2,3* 2,8* 0,6 0,9 1,3 1,6 1,9

Мат. ожидание эффективной мощности, кВт 3,13 плуг-3,8 ротор - 4,4

Удельная энергоемкость процесса, кДж/м 112,7 101,4

Расход топлива, кг 0,7 1,5 2,2 2,9 3,7 0,9 1,8 2,6 3,5 4,4

Удельные трудозатраты, чел-ч/м 0,01 0,012 0,011 0,012 0,009 0,0086 0,008 0,0076

Производительность системы, м/ч 100 86 88 82 107 119 125 130

* Перерывы по 0,3 часа по условиям вибронагрузок

Рис.7. Профиль предлагаемой лесопожарной полосы системы «мотоплуг - мотокультиватор», размеры в м.

Рис.8. Результаты оптимизации: а) и б) мотокультиватор в лесопитомнике; в) трелевка деревьев 0,25 м3 комлем вперед (заштрихована оптимальная зона);КфуД- удельная энергоемкость действия культиватора; Пф -производительность объемного рыхления; Нд - глубина обработки почвы, Ьс - величина заглубления сошника - тормоза; Ощр - сила тяжести

агр

трелевочного агрегата; 1 - РтагФгоОи 2 - Ощр (Ьщ) при коэффициенте

агр V

сцепления (р = 0,55 - пневмошины; 3 и 4 аналогично 1 и 2 для ф = 0,8 -решетчатые колеса с грунтозацепами; Рпц - показатель качества (23); Ьцд высота подвеса трелюемого груза

При этом осуществлены: выбор альтернативных вариантов транспортных систем; обоснование типового (расчётного) участка для рубки ухода; назначение оцениваемых показателей качества анализируемых вариантов систем; математическое описание транспортных технологических процессов альтернативных систем и определение количественных оценок выходных показателей их функционирования в выбранных условиях; применение в количественных оценках найденных оптимальных проектных параметров сравниваемых агрегатов; анализ полученных результатов; разработка рекомендаций.

Предполагаемое расположение участка - Северо-запад Европейской равнинной части РФ. Осуществляется транспортный процесс от рубок

осветления и прочистки в естественных смешанных молодняках. Участок (рис.10) к транспортным операциям подготовлен, а поваленная кусторезом типа «Секор-2» древесина перемещается из кулис на верхний склад,

а) б)

о 1 г 3 4 5 в 7 в в в«-' 0 03 06 03 12 15

Рис.9, а) динамическая характеристика двигателя МП - 5 «Урал»; б) оптимальное решение (заштрихованная зона) задачи (26) - (29); Вуд удельный технологический расход топлива; - проектная рейсовая нагрузка машины

Оцениваемыми основными показателями качества

функционирования систем предлагаются: техническая производительность транспортного процесса, м /ч; энергоемкость транспортного процесса, МДж/(м3-км); удельные трудозатраты, Чел.ч./м3. При моделировании транспортных операций учитывались рекомендации отраслевой методики. Сравниваемыми (таблица 2) альтернативными вариантами технологий и машин являются: базовый - трелевочный трактор с челюстным захватом «Муравей» и ручная трелевочная тележка (РТТ); I - трелевочная машина в соответствии с рис 2.в и параметрами по задаче (24); II - транспортный агрегат со структурой и параметрами по задаче (26) - (29).

Осуществленное математическое моделирование технологических процессов рассматриваемой системы позволило конкретизировать ее базовую структуру. В основу этого построения положен блочно-модульный принцип проектирования и изготовления лесохозяйственных машин и орудий (рис.11).

Рйс.10 Тешшогаческая схема расчетного участка 1 - место ззгр}чки прицепа, 2 - траектории движения рабочих при погрузке (пример дня варианта Ш, 3 - пасем.

4 -кулиса: ? - фрагмент блока гули; б - блок кулиг, ? - технологический коридор, 8 - технологические цросекн

шириной 1 м; 9 - керхнда склад; я - ширдоа кулнсы. ¡5 - цдциша коридора, 3, г -|Шнршя пасеки. 2?. рачмеры к метрах

Таблица 2

Итоги расчетов по различным транспортным системам

№ Показатель Вариант

базовый I II

1 Энергоемкость транспортного процесса, МДж/(м3км) 5Д9 5,54 2,5

2 Количество рабочих занятых в транспортном процессе, чел 3 2 2

3 Удельные трудозатраты, Чел.ч./м3 1,43 1,54 1,38

4 Производительность транспортного процесса, м3/ч 1,4 1,3 1,5

6. Оптимизация эргономических и экологических факторов функционирования агрегатов на шасси лесохозяйственного мотоблока. Показана актуальность оптимизации условий труда оператора на основе исследования эргономических показателей. К ним относятся

величины, характеризующие энергетическую напряженность трудового процесса, например - физическая динамическая нагрузка, выраженная в единицах механической работы, статическая нагрузка, масса

поднимаемого и перемещаемого вручную груза. Обоснованно констатируется, что энергозатраты при физической деятельности человека являются показателем, который вполне приемлем для оценки эффективности систем «человек - техническое средство». Из структуры базовой системы «лесохозяйственный шлейф - специализированный мотоблок» (рис. 11) следует, что значительную долю технологических операций лесных МСММ составляют транспортные процессы. Специфика этих работ очевидна: действие транспортных агрегатов на технологических коридорах и просеках между кулис; использование жестких решетчатых колес и блокировки межколесного дифференциала -для улучшения проходимости; частые взаимодействия движителя с препятствиями - корни над почвой, мелкие камни и пни; пеший режим движения оператора при необходимости активного маневрирования. При проектной разработке экспериментального оборудования системы, многие указанные особенности были учтены. Возможные отрицательные последствия компенсированы реализованными конструктивными решениями. Остановимся на одном из них - Патент РФ 1724025. Техническое решение представляет собой одноосный пешеходный минитрактор, штанга управления которого оснащена упругой продольной связью, например из резины, с возможностью изменения предварительной (монтажной) деформации этого податливого звена. При этом прогнозируется уменьшение энергозатрат человека при управлении мотоблоком в процессе удержания мотоагрегата на заданном курсе движения, когда колеса шасси встречают на своем пути дискретные неровности - выступы. Определяющим фактором является установка оптимального предварительного натяга (сжатия) упругой проставки штанги управления мотоблока. Данный эффект теоретически предсказан и экспериментально подтвержден (рис.12) для базовой задачи - жесткое взаимодействие колеса мотоблока с единичной неровностью поверхности движения и «ответные реакции» со стороны человека, с учетом процессов в упругом звене штанги управления, с целью сохранения заданного направления движения пешеходного минитрактора. Исследуемый показатель - энергозатраты работника в данной ситуации. Предполагается трансмиссия, не оснащенная межколесным дифференциалом, или случай его блокировки. Предложена теоретическая модель определения указанного показателя эффективности. На рис. 12.а,б представлены необходимые расчетные схемы. Доказано, что, оператор должен взаимодействовать с тремя энергетическими составляющими

рассматриваемого процесса управления. Результирующее уравнение моделируемой целевой функции имеет вид (Дж)

л=Л„+И„-Лу|. (37)

Составляющие данного энергетического баланса таковы. Энергозатраты на преодоление момента сопротивления колес повороту

Ап=8Ммб<Р»'

0,316V Мж(Ф2+4К22) 2§

Ф V с_

+—arccosl 2

■ (38)

Работа на изменение кинетической энергии мотоблока в горизонтальном плоско-параллельном движении при возвращении агрегата на первоначальный курс

Ак = 0,125 Mmf.

Работа сил упругости буфера штанги управления

Л =

(39)

(40)

В зависимостях (38) - (40) приняты следующие обозначения: g -ускорение свободного падения; Ммб - масса мотоблока, кг; Сж продольная жесткость упругой проставил штанги, Н/м; Ф - компоновочная ширина упругого буфера, м; 8 - предварительное сжатие упругой связи, м; остальные обозначения символов представлены на рис.12. а,б. Анализ полученных результатов указывает на возможность постановки следующей оптимизационной задачи.

гшпЛприбеП (41)

и ограничениях

где - итеративная область управляемой переменной; - аналогично задаче (1). С целью проверки корректности теоретических выкладок осуществлены экспериментальные исследования на опытном мотоблоке в условиях лабораторного полигона. Определены интерполяционные полиномы Ньютона для основных зависимостей. Это суммарные энергозатраты человека Е$\ и Ею (Дж) как функция от предварительного натяга пружин найденные косвенным методом.

Для первого случая (С* = 52-103 Н/м) при 8 от 8 до 17 мм, для второго £о2(Сж=1 20 103Н/м) при 8 от 2 до 8 мм.

Е01 = 0,172169 + 7,1777 § - 0,956594 б2 +0,056535 83 -

Доз = 89 - 58, 8758 + 15,86459 82 - 1,71875 83 + 0,06515". (43)

Сравнение зависимостей (рис. 12.в) позволило сделать ряд заключений. Качественный характер графических интерпретаций экспериментальных и теоретических результатов соответствуют друг другу.

Процентное отличие количественных значений показателей, при аналогичных исходных предпосылках, составляет в среднем 7,6%. Теоретические модели корректно отражают действительные процессы и могут быть применены для обоснования параметров рассматриваемых устройств рулевой штанги мотоблока.

Рис.12, а), б) расчетные схемы моделируемого процесса; в) исследуемые зависимости (параметры опытного мотоблока, С* = 120*103 Н/м, Ь = 0,05 м, V = 1 м/с); 1,3- эксперименты; 2, 4 - теория; 3 и 4 - жесткая штанга, А - целевые функции (37) и (43), 5 - предварительный натяг буфера Реальный микропрофиль технологического коридора, как последовательность отдельных дискретных неровностей, - разнообразен. Отсюда следует, что задачу надо решать с учетом всего многообразия высот неровностей микропрофиля, то есть в стохастическом аспекте. Разработана схема алгоритма формирования целевой функции и ее минимизации

тлЕ^Р^С^ (44)

и / н

м=1\к=1 Уа

5 0еБ,

В этих формулах приняты с?ёдую§йе обозначения: И, и - номера интервалов гистограммы распределения высот дискретных неровностей; Н, и- количество неровностей в условиях рассматриваемого участка пути по технологическому коридору в интервале И; Ещ - энергозатраты оператора по удержанию мотоблока на заданном курсе при переезде конкретной неровности высотой А; - предварительный натяг упругой проставки рулевой штанги, оптимальный для высот неровностей из интервала гистограммы И; Сж - варьируемая жесткость проставки; £ф -

суммарная физическая работа оператора для удержания мотоблока на заданном курсе по рассматриваемому участку пути при данных 80И и Сж; 6о и Сжо - оптимальные значения управляемых переменных; /*ф - функция, формальная математическая модель; Б- область варьирования переменной §; S-ж - область варьирования переменной Сх.

Для наглядности и оценки чувствительности найденных решений, на рис.13 представлены сечения целевой функции £ф по исследуемым аргументам и в типичных условиях технологических просек и коридоров протяженностью около 150 м при рубках ухода в молодняках.

При управлении мотоблоком, агрегатированным с почвообрабатывающими орудиями, оператору приходится длительное время двигаться за машиной не меняя своей позы, осуществляя при этом технологический процесс. В таком положении значительную долю энергозатрат человека составляет статическая физическая работа, которая по напряжению в 5 раз больше динамической работы и требует в 3-4 раза больше времени на восстановление энергии организма.

а) б)

Рис.13. Сечения целевой функции Еф: а) по параметру Сжпри 50;;б)по параметру 8 при Сж0 (-рулевая штанга мотоблока жесткая)

Отсюда следует, что определяющую роль в уменьшении энергозатрат оператора при следовании за почвообрабатывающим агрегатом играет положение его тела относительно рукояток рулевой штанги мотоблока. В этом случае необходимо стремиться к минимизации физической работы машиниста. Разработана математическая модель физической работы оператора при следовании за мотоплугом или культиватором. В основу математического описания задачи положен ряд биомеханических расчетных схем в которых плоская многомассовая модель человека - оператора представлена по принципам соматографии. Рис.14.а отражает существо предложенного расчетного подхода. Теоретические выкладки обосновали в общем виде уравнение

механической работы машиниста (Дж) в рассматриваемых технологических операциях

Л = (45)

где А1 - работа на возвратно-поступательное перемещение массы Мтела в вертикальной плоскости при движении нормальным шагом за мотоорудием; Аг, ^з - затраты энергии на удержание масс М, Мп И Мт в отклоненном от статического положении, - за последнее принято состояние покоя стоящего человека; - работа на преодоление сопротивления движению при ходьбе с учетом переноса массы Мр на рукоятки; - работа эквивалентную кинетической энергии человека при движении; - затраты энергии на поддержание части массы тела на рукоятках штанги управления при опоре на них рук оператора.

Данные предпосылки позволили сформулировать оптимизационную задачу со следующей схематизацией.

гтьА = ¥ч{Х1х1х1),

где А - целевая функция (показатель качества) - физическая работа оператора, Дж; - формальное описание целевой функции;

значения управляемых переменных (суставные углы - на рис. 14.а обозначены соответствующие минимуму целевой функции; X-

область решения; р =1,2,3. Рис. 14.б, в, г иллюстрирует анализ полученных результатов. Полученные данные позволяют обосновать оптимальные эргономические регулировки рулевого управления МСММ.

Для оптимизации по (41) - (44) и (46) разработаны прикладные программы для ЭВМ по методам дихотомии и Спендли - Хекста, соответственно.

В условиях маневрирования под пологом древостоя, при постоянном объезде препятствий движению, оператор вынужден практически не переставая воздействовать на рулевую штангу для изменения направления курса агрегата. То есть шарнирно-сочлененное шасси будет максимально возможное время перемещаться с одновременным угловым движением передней и задней секций друг относительно друга. Отсюда следует актуальность уменьшения энергозатрат на осуществление указанного режима маневрирования рассматриваемой транспортной системы. Тем более, что энергетический баланс поворота машины напрямую определяет интенсивность силового взаимодействия ходовой системы с почвенным

покровом, а это основной фактор экологической совместимости агрегата и среды. Изложенные аналитические построения иллюстрируются рис.15.

100 110 120 130 140 ISO 160 170

Рис.14. Оптимизация компоновки рулевого управления мотоблока: а -фрагмент расчетной схемы; б, в, г - оптимальные сечения целевой функции, где Р, риу- суставные углы соматографической схемы оператора; I и II - машинисты с разными антропометрическими данными

Рис.15. Расчетная схема складывания полурам транспортной машины на шасси мотоблока Исследована следующая известная постановка задачи управления '1

ц фс-;; = ¡Ес (I, Ф, ФМ+п( ФС*0 )) м < (47)

где / - функционал; - интегрант; - терминальная часть; и -фиксированные моменты времени процесса (закрепленное время). При этом имеются граничные условия

где п =2 - размерность задачи; фк - конечное значение функции ф(-); 0 и Т - границы процесса во времени. Пространство исследуемых вектор -функции ф(") представим так

фМе^У'оЛ^. (49)

Результатом математического моделирования задачи (47) - (49) является оптимальное соотношение параметров шасси и условий маневра

где М[ и М2 - текущие моменты сопротивления повороту секций при складывании; ./[И ^ - моменты инерции полурам относительно вертикального шарнира соединительного модуля; фь фг - угловые смещения секций при повороте относительно вертикального шарнира. Уравнение минимальных энергозатрат при маневре агрегата в системе координат У"0"Х"

где - коэффициент сопротивления повороту; Уб - коэффициент

блокировки мостов; 1п - время маневра, с; g = 9,81 м /с2. Обозначения символов уравнений (52) - (53) представлены на рис.15. Решение данной задачи оптимального управления подтверждено техническим решением («Трелевочно-транспортная машина», Положительное решение по заявке 4942046/11, МКИ5 В60РЗ/40).

7. Снижение вибрационной нагруженности оператора лесохозяйственного агрегата на базе МСММ. Приведены результаты исследовательских испытаний мотоблока по указанному Патенту с различными машинами шлейфа на предмет влияния предлагаемых технических решений на вибронагруженность оператора - профессионала. Полученные экспериментальные результаты указывают на то, что техническое решение в виде упругой продольной связи штанги управления мотоблока не решает проблемы требуемой защиты оператора от локальных вибраций, но и не усугубляет ее. Значит, необходимы исследования и технические предложения, которые позволят положительно повлиять на данную гигиеническую проблему. Систематизированы возмущающие факторы вынужденных колебаний рукояток управления мотоблока, и на основании этого разработана математическая модель обоснования проектных параметров виброзащиты оператора (рис.16), в частности получена АЧХ виброскорости рукояток рулевой штанги мотоблока в направлении ее максимального значения

где е> - частота процесса вибраций, С В] — В5 - расчетные коэффициенты модели. Разработаны компоновочные схемы, методики проектного расчета и конструктивные решения устройств, обеспечивающие требуемое снижение энергозатрат и вибронагруженности оператора лесохозяйственного мотоблока в процессе его управления.

Рис.16. Расчетные схемы к оценке вибронагруженности оператора лесохозяйственного мотоблока: а) схема динамической модели; б) эквивалентная колебательная система

Основные выводы и рекомендации

1. Установлено, что отсутствие адаптации к лесохозяйственной специфике является причиной ограниченного и малоэффективного использования в лесной отрасли малой механизации на базе серийно выпускаемых мотоблоков и их технологических шлейфов.

2. Доказано, что формирование концепции лесохозяйственной системы малой механизации «специализированный мотоблок -технологический шлейф» целесообразно базировать на методах системного анализа, блочно-модульном принципе проектирования с учетом особенностей отраслевого использования.

3. Для обеспечения эффективного применения мотоблока в лесохозяйственных условиях, проектные характеристики его базовой комплектации должны быть ориентированы на шасси среднего типа удельной мощности 36...48 кВт/т с компоновкой двигателя вдоль продольной оси силового агрегата, с учетом обоснованных в работе конкретных технических решений элементов конструкции.

4. Опытным путем установлено, что для конкретных условий применения и данной конструкции мотоагрегата минимуму удельного технологического расхода топлива соответствует оптимальный поперечно - свободный угловой ход сцепки плуга, который требует эмпирического определения. Для предлагаемого образца этот параметр составляет: 11 ... 13° при сплошной обработке старопахотных участков лесопитомника; 20°.. .23° в случае прокладки опорной минерализованной полосы по лесной целине вдоль кромки стены древостоя.

5. Экспериментально выявлено, что минимум удельного технологического расхода топлива и максимум производительности мотокультиватора возможен при оптимальной монтажной установке тормоза-сошника по высоте. У опытного агрегата, как в условиях обработки старопахотных почв лесопитомника, так и при минерализации лесной целины вне полога крон по контуру лесных полян, оптимальное значение составляет 39,5...42,5 см.

6. Разработанная детерминированная эмпирико-теоретичекая математическая модель мотокультиватора позволяет прогнозировать энергетические и технологические показатели его работы, а также произвести оптимизацию по данным показателям качества регулировочной настройки тормоза-сошника на этапе проектирования новой почвообрабатывающей системы.

7. Проведенные комплексные исследования, с учетом специфики технологий показали стационарность и эргодичность изучаемых входных и выходных процессов почвообрабатывающих машин системы. Случайные величины процессов распределены нормально. Операторы динамических систем изучаемых агрегатов являются линейными.

8. Исследованиями установлено существенное отличие математических ожиданий эффективных показателей двигателей почвообрабатывающих агрегатов на шасси мотоблока от их статических величин.

9. Методика статистической идентификации динамических моделей почвообрабатывающих орудий на шасси мотоблоков, разработанная и реализованная в экспериментах, рекомендуется для оценки показателей эффективности функционирования опытных аналогичных машин.

10. Рекомендуемым вариантом профилактической лесопожарной системы, по показателям удельной технологической энергоемкости и производительности, целесообразно считать комплекс «мотоплуг -мотокультиватор». При этом прокладку минерализованных полос следует производить в соответствии с предлагаемой технологией.

11. Разработанные математические модели показали, что в качестве транспортной системы для рубок ухода в молодняках при максимуме

производительности и минимуме удельных энергозатрат и трудоемкости следует использовать агрегат «мотоблок - специализированный одноосный прицеп» для размещения мелкомерного сырья в полностью погруженном положении. При этом оптимальными параметрами будут: балластированная масса мотоблока 255...285 кг при общей массе агрегата 490...545 кг; проектная рейсовая нагрузка 1,1...1,2 м3 - при рекомендуемой технологии трелевочного процесса.

12. Теоретико-эмпирическими исследованиями доказано, что с целью уменьшения до 5...6% суммарных энергозатрат оператора на механическую работу для управления мотоблоком при рубках ухода в молодняках, рулевое управление мотоблока следует оснастить устройством по Патенту РФ №1724025. Оптимальные параметры его конструкции для типовых условий эксплуатации - продольная жесткость рулевой штанги Н/м при предварительном натяге мм.

13. Установлено, что для конкретного оператора при управлении почвообрабатывающим самоходным мотоорудием существует соматографическая конфигурация тела, соответствующая минимуму энергозатрат при пешеходном движении за машиной. Для опытного мотоблока оптимальными являются: угловое регулировочное перемещение рулевой штаги в вертикальной плоскости 10°, ее продольное изменение длины 70 мм.

14. Рекомендуемые оптимальные соотношения параметров шасси при повороте позволяют снизить в среднем на 68% энергозатраты в процессе складывания секций предлагаемого шарнирно-сочлененного лесотранспортного шасси на базе МСММ, - по сравнению с известными исполнительными устройствами.

15. В результате исследований математических моделей разработаны проектные рекомендации, снижающие локальную вибронагруженность оператора лесохозяйственного МСММ до санитарных норм. Например, для машин, с обоснованными в диссертации параметрами и компоновочными схемами, жесткость при кручении упругого звена рулевой штанги должна быть в пределах

Н-м/рад.

16. Предлагаемая система лесохозяйственных машин на основе МСММ, с обоснованными в работе структурой и параметрами, по совокупности двух основных критериев сравнения - условию пригодности для выполнения требуемых технологических операций и критерию обеспечения большего конечного результата при меньших энерго- и трудозатратах, превосходит альтернативные варианты в рамках рассматриваемой концепции, поэтому ее следует считать оптимальной.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Мясищев Д.Г., Сенников М.А., Ровняков А.А. АЛТИ -земледельцам // Лесная промышленность. 1990. № 10. С. 8 - 9.

2. Мясищев Д.Г., Сенников МА. Безотвальная обработка почвы ручным мотоинструментом в аспекте экологической проблематики // Проблемы экологии на Европейском Севере: Сб. науч. трудов АЛТИ. Архангельск: РИО АЛТИ, 1992. С. 39 - 41.

3. Сенников М.А., Мясищев Д.Г., Красильников Ю.Н. Мотоблок «Сиверко» с рабочим оборудованием // Сборник реферативной информации о результатах НИР и НИОКР ученых АГТУ, рекомендованных к практическому использованию. Архангельск: РИО АГТУ, 1994. С. 21.

4. Мясищев Д.Г., Незговоров С.В. Проектирование мотоблоков с учетом требований эргономики // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1996. № 12. С. 20 - 21.

5. Мясищев Д.Г. Теоретические предпосылки совершенствования механизма поворота колесных шарнирно - сочлененных лесосечных машин // Повышение эффективности работы машин лесозаготовительной промышленности и лесного хозяйства: Межвуз. сб. науч. тр. СПб.: ЛТА, 1997. С. 107-116.

6. Мясищев Д.Г. Снижение затрат труда при управлении мотоблоком // Техника в сельском хозяйстве. 1998. № 4. С. 37 - 39.

7. Мясищев Д.Г. Повышение эффективности маневрирования шарнирно - сочлененных погрузчиков путем минимизации энергоемкости поворота // Строительные и дорожные машины. 1999. № 10. С. 26 - 28.

8. Мясищев Д.Г. Внешнее проектирование лесохозяйственных самоходных средств малой механизации // Теоретические и экспериментальные исследования машин и механизмов лесного комплекса: Межвуз. сб. науч. тр. СПб.: ЛТА, 2000. С. 89-93.

9. Мясищев Д.Г. Управление кинематикой гидромеханизма поворота лесопромышленного шарнирно - сочлененного шасси в аспекте энергетического критерия оптимальности // Теоретические и экспериментальные исследования машин и механизмов лесного комплекса: Межвуз. сб. науч. тр. СПб.: ЛТА, 2000. С. 83 - 89.

10. Мясищев Д.Г. Оптимизация параметров компоновки устройств управления мотоблока на основе соматографии // Техника в сельском хозяйстве. 2001. № 3. С. 12 - 14.

11. Мясищев Д. Г. Гидромеханизм складывания полурам погрузчика - объект оптимального управления // Строительные и дорожные машины. 2001. №2. С. 40-41.

12. Мясищев Д.Г., Малышев В.Г. Эмпирическая оптимизация компоновки и технологических регулировок лесохозяйственного мотоплуга // Лесной журнал. 2002. № 6. С. 27 - 32.

13. Мясищев Д.Г. Оптимизация управления поворотом шарнирно -сочлененного трактора // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2002. № 1.С. 31-33.

14. Мясищев Д.Г. Оценивание амплитудно - частотных характеристик (АЧХ) лесохозяйственных динамических систем «мотоблок + почвообрабатывающее орудие» // Наука - Северному региону: Сб. науч. тр. Архангельск: РИО АГТУ, 2002. С. 173 -177.

15. Мясищев Д.Г. Некоторые экспериментальные результаты для обоснования структуры и параметров системы «специализированный мотоблок + технологический шлейф» // Теоретические основы совершенствования лесных машин и оборудования: Межвуз. сб. науч. тр. СПб.: ЛТА, 2002. С. 143-150.

16. Мясищев Д.Г. Два подхода к обоснованию условий оптимального управления системой поворота шарнирно - сочлененного шасси // Повышение надежности и долговечности транспортных машин, оборудования и механизмов в условиях Европейского Севера: Межвуз. сб. науч. тр. Архангельск: РИО АГТУ, 2002. С. 80 - 85.

17. Мясищев Д.Г. Определение динамических характеристик двигателя МП - 5 «Урал» в составе мотоблока // Лесной журнал. 2003. № 1.С. 29-33.

18. Мясищев Д.Г. Пассивная защита от локальной вибрации при управлении мотоблоком // Техника в сельском хозяйстве. 2003. № 3. С. 36 -39.

19. Мясищев Д.Г. Идентификация динамических операторов лесохозяйственных почвообрабатывающих орудий на шасси мотоблока // Обоснование технических решений и параметров лесосечных машин. Поддержание и восстановление потенциальных свойств: Межвуз. сб. науч. тр. СПб.: ЛТА, 2003. С. 48 - 52.

20. Патент 1724025 (АО1ВЗ/5О) Мотоблок. Сенников М.А., Мясищев Д.Г. Россия. № 4773820; заявл. 26.12.89.; опубл. 7.04.92. БИ № 13 С 3

Просим принять участие в работе диссертационного Совета Д212.220.03, или прислать Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями по адресу: 194021, Санкт - Петербург, Институтский пер. 5, Санкт - Петербургская государственная лесотехническая академия, Ученый Совет.

МЯСИЩЕВ ДМИТРИИ ГЕННАДЬЕВИЧ

АВТОРЕФЕРАТ

Подписано в печать с оригинал-макета 01.04.05. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать трафаретная. Уч -изд. л. 2,0. Печ. л. 2,5. Тираж 100 экз. Заказ № 88. С 2а.

Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия Издательско-полиграфический отдел СПбГЛТА 194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., 3

"...902

V

- ; . /

! 9 ,л«а /005

Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Мясищев, Дмитрий Геннадьевич

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Мировые тенденции развития конструкций мобильных средств малой механизации (МСММ).

1.2. Обзор научно-технических публикаций о МСММ и исследований в смежной области лесной, сельскохозяйственной и транспортной техники.

1.3. Концепция лесохозяйственной системы «специализированный мотоблок - технологический шлейф».

1.4. Задачи исследований.

1.5. Выводы

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ИССЛЕДУЕМОЙ СИСТЕМЫ.

2.1. Создание базовых экспериментальных элементов концепции.

2.2. Апробация почвообрабатывающих орудий в условиях лесопитомников.

2.3. Оптимальная организация экспериментальных исследований в полевых условиях.

2.4. Выводы.

3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭНЕРГОЕМКОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ.

3.1. Почвообрабатывающие машины.

3.2. Лесотранспортные агрегаты на базе МСММ.

3.3. Выводы.

4. ВЫБОР МНОГОЦЕЛЕВОГО ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО

ШЛЕЙФА.

4.1. Предпосылки к обоснованию почвообрабатывающих агрегатов и их технологий.

4.2. Идентификация динамической модели мотоплуга.

4.3. Идентификация динамической модели мотокультиватора.

4.4. Альтернативный лесопожарный агрегат: канавокопатель - грунтомет.

4.5. Вероятностные характеристики лесного почвенного фона для лесопожарной обработки.

4.6. Сравнительная оценка альтернативных лесопожарных систем на шасси мотоблока.

4.7. Выводы.

5. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И ТЕХНОЛОГИИ

ЛЕСОТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ НА ШАССИ МСММ ДЛЯ РУБОК УХОДА В МОЛОДНЯКАХ.

5.1. Оптимизация проектных параметров трелевочной машины на базе мотоблока.

5.2. Оптимизация проектных параметров лесного транспортера типа "мотоблок - прицеп" для вывозки древесины в полностью погруженном положении.

5.3. Базовая структура лесохозяйственной системы машин на основе МСММ.

5.4. Выводы.

6. ОПТИМИЗАЦИЯ ЭРГОНОМИЧЕСКИХ И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ МАНЕВРИРОВАНИЯ АГРЕГАТОВ НА ШАССИ

ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННОГО МОТОБЛОКА.

6.1. Устройства рулевого управления лесохозяйственного МСММ минимизирующие энергозатраты оператора при маневрировании

6.2. Выводы.

7. СНИЖЕНИЕ ВИБРАЦИОННОЙ НАГРУЖЕННОСТИ ОПЕРАТОРА

АГРЕГАТА НА ШАССИ МСММ.

7.1. Экспериментальное исследование локальной вибронагруженности машиниста.

7.2. Математическое моделирование локальных вибраций рукояток лесохозяйственного мотоблока.

7.3. Интерпретация конструктивной реализации устройств эргономического и виброзащитного назначения.

7.4 Выводы.

Введение 2005 год, диссертация по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, Мясищев, Дмитрий Геннадьевич

Начиная с 60-х годов прошлого века в Советском Союзе, а сейчас и в России создание техники для лесного хозяйства осуществляется на основе комплексных научно — исследовательских и опытно — конструкторских работ в соответствии с системой машин (СМ) для лесного хозяйства. В период планового управления экономикой страны было разработано семь СМ для лесохозяйственных работ. В настоящее время, в связи с переходом РФ к рыночным хозяйственным отношениям, требуются коренные изменения в технической политике и принципах создания и развития технического оснащения лесного хозяйства [1].

В текущий момент реформ осуществляется новый процесс интегрирования требований лесного хозяйства к лесохозяйственному машиностроению, определяется потенциальный спрос на различные виды типоразмеров техники как на федеральном, так и на региональном уровнях [2]. При этом важное значение имеют научно - исследовательские и опытно — конструкторские работы, позволяющие прогнозировать и моделировать возможные варианты элементов создаваемой Системы технологий и машин (СТМ) для лесного хозяйства современного столетия.

Существующий в настоящее время интенсивный подход к лесозаготовительному производству, к сожалению, сопровождается негативными процессами в решении проблем лесного хозяйства. Это относится к целому ряду задач: лесовозобновление, защита и экология леса, уход за лесом и другие. Очевидно, что этот перечень проблем в конечном итоге определяет будущее всей лесной отрасли.

В последнее время четко просматривается арендная тенденция не только в мелкоконтурных лесозаготовительных отношениях, но и тесно прилегающих к лесному базису направлениях коммерческой деятельности: рыбная и охотничья аренда лесных угодий, разноплановый экологический туризм и прочее. Все эти сферы деятельности человека неизбежно связаны с лесохозяйственным обеспечением, причем, как правило, в относительно ограниченных, но достаточно стабильных объемах и проявлениях.

Известно применение мобильных средств малой механизации (МСММ) на шасси мотоблоков для решения некоторых обозначенных выше вопросов. Однако, тот набор технических средств, который доступен работникам лесничеств, далеко не всегда отвечает требованиям, свойственным лесохозяйственной специфике. Это касается целого ряда сельскохозяйственных и коммунально — специализированных мотоблоков с соответствующими комплексами технологических машин. Эти системы изначально не адаптированы к особенностям лесохозяйственного применения: уникальность лесных фонов; набор технологически актуальных операций; условия работы агрегатов под пологом леса; специфический комплекс отрицательных факторов воздействия на оператора — профессионала; сложившиеся тенденции внедрения ручных и переносных средств малой механизации для лесохозяйственных работ (подготовка рабочего персонала, ремонтная база, номенклатура двигателей и комплектующих и тому подобное).

Цель работы — повышение эксплуатационной эффективности механизации лесохозяйственных работ путем обоснования структуры, параметров и характеристик системы лесных машин на основе мобильных средств малой механизации.

Объектами исследований являются: элементы лесохозяйственной системы на основе МСММ — специализированный опытный мотоблок с орудиями технологического шлейфа; машинист агрегата при осуществлении рабочих лесохозяйственных операций; среда функционирования системы.

В основу теоретических и экспериментальных исследований положены базовые методы научно — технического познания, включая методы системного анализа, теоретической механики, математического моделирования, полнофакторного эксперимента, теории случайных функций, статистической динамики, теории ошибок, оптимизации, теории подобия и размерностей, прикладной биомеханики.

Научная новизна заключается в том, что разработаны математические модели функционирования лесохозяйственной системы машин на основе МСММ с учетом технологических, эргономических и экологических условий лесной среды применения объектов системы, позволяющие обосновать ее структуру и оптимизировать параметры составных элементов с целью повышения производительности при снижении удельных энергозатрат и трудоемкости технологических операций.

На защиту выносятся следующие положения:

• концепция лесохозяйственной системы машин на основе МСММ;

• математические модели элементов лесохозяйственной системы "специализированный мотоблок - машины технологического шлейфа — оператор — среда функционирования" в процессе осуществления рабочих операций;

• методики измерения показателей технологических, энергетических и эргономических свойств элементов лесохозяйственной системы машин на основе МСММ;

• структура и основные параметры лесохозяйственной системы машин на основе специализированных МСММ.

Работа полностью соответствует направлениям Федеральных целевых программ «Леса России» и «Охрана лесов от пожаров».

Основные результаты данной работы внедрены в АО «Механический завод» (Архангельск), рекомендованы к использованию в ОАО «Уфимское моторостроительное производственное объединение» и реализованы в учебном процессе кафедры транспортных машин АЛТИ - АГТУ.

Заключение диссертация на тему "Обоснование структуры и параметров лесохозяйственной системы машин на основе мобильных средств малой механизации"

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Установлено, что отсутствие адаптации к лесохозяйственной специфике является причиной ограниченного и малоэффективного использования в лесной отрасли малой механизации на базе серийно выпускаемых мотоблоков и их технологических шлейфов.

2. Доказано, что формирование концепции лесохозяйственной системы малой механизации «специализированный мотоблок — технологический шлейф» целесообразно базировать на методах системного анализа, блочно-модульном принципе проектирования с учетом особенностей отраслевого использования.

3. Для обеспечения эффективного применения мотоблока в лесохозяйственных условиях, проектные характеристики его базовой комплектации должны быть ориентированы на шасси среднего типа удельной мощности 36.48 кВт/т и компоновкой двигателя вдоль продольной оси силового агрегата, с учетом обоснованных в работе конкретных технических решений элементов конструкции.

4. Опытным путем установлено, что для конкретных условий применения и данной конструкции мотоагрегата минимуму удельного технологического расхода топлива соответствует оптимальный поперечно — свободный угловой ход сцепки плуга, который требует эмпирического определения. Для предлагаемого образца этот параметр составляет: 11°. 13° при сплошной обработке старопахотных участков лесопитомника; 20°. 23° в случае прокладки опорной минерализованной полосы по лесной целине вдоль кромки стены древостоя.

5. Экспериментально выявлено, что минимум удельного технологического расхода топлива и максимум производительности мотокультиватора возможен при оптимальной монтажной установке тормоза-сошника по высоте. У опытного агрегата, как в условиях обработки старопахотных почв лесопитомника, так и при минерализации лесной целины вне полога крон по контуру лесных полян, оптимальное значение составляет 39,5.42,5 см.

6. Разработанная детерминированная эмпирико-теоретичекая математическая модель мотокультиватора позволяет прогнозировать энергетические и технологические показатели его работы, а также произвести оптимизацию по данным показателям качества регулировочной настройки тормоза-сошника на этапе проектирования новой почвообрабатывающей системы.

7. Проведенные комплексные исследования, с учетом специфики технологий показали стационарность и эргодичность изучаемых входных и выходных процессов почвообрабатывающих машин системы. Случайные величины; процессов распределены нормально. Операторы динамических систем изучаемых агрегатов являются линейными.

8. Исследованиями установлено существенное отличие математических ожиданий эффективных показателей двигателей почвообрабатывающих агрегатов на шасси мотоблока от их статических величин.

9. Методика статистической идентификации динамических моделей почвообрабатывающих орудий на шасси мотоблоков, разработанная и реализованная? в экспериментах, рекомендуется для оценки? показателей» эффективности функционирования опытных аналогичных машин.

10. Рекомендуемым вариантом профилактической- лесопожарной системы, по- показателям; удельной технологической энергоемкости и производительности, целесообразно считать комплекс «мотоплуг — мотокультиватор». При этом прокладку минерализованных: полос следует производить в соответствии с предлагаемой технологией.

11. Разработанные математические модели показали, что в; качестве транспортной- системы для рубок ухода: в, молодняках при максимуме производительности и минимуме удельных энергозатрат и трудоемкости следует использовать агрегат «мотоблок — специализированный? одноосный прицеп» для размещения мелкомерного сырья в полностью погруженном положении. При этом оптимальными параметрами будут: балластированная масса мотоблока 255.285 кг при общей массе агрегата 490.545 кг; проектная рейсовая нагрузка 1,1.1,2 м3 - при рекомендуемой технологии трелевочного процесса.

12. Теоретико-эмпирическими исследованиями доказано, что с целью уменьшения до 5.6% суммарных энергозатрат оператора на механическую работу для управления мотоблоком при рубках ухода в молодняках, рулевое управление мотоблока следует оснастить устройством по Патенту РФ №1724025. Оптимальные параметры его конструкции для типовых условий эксплуатации — продольная жесткость рулевой штанги 6-105. .7-105 Н/м при предварительном натяге 6±0,5 мм.

13. Установлено, что для конкретного оператора при управлении почвообрабатывающим самоходным мотоорудием существует соматографическая конфигурация тела, соответствующая минимуму энергозатрат при пешеходном движении за машиной. Для опытного мотоблока оптимальными являются: угловое регулировочное перемещение рулевой штаги в вертикальной плоскости 10°, ее продольное изменение длины 70 мм.

14. Рекомендуемые оптимальные соотношения параметров шасси при повороте позволяют снизить в среднем на 68% энергозатраты в процессе складывания секций предлагаемого шарнирно-сочлененного лесотранспортного шасси на базе МСММ, - по сравнению с известными исполнительными устройствами.

15. В результате исследований математических моделей разработаны проектные рекомендации, снижающие локальную вибронагруженность оператора лесохозяйственного МСММ до санитарных норм. Например, для машин, с обоснованными в диссертации параметрами и компоновочными схемами, жесткость при кручении упругого звена рулевой штанги должна быть в пределах 12-103. 14-103 Н-м/рад.

16. Предлагаемая система лесохозяйственных машин на основе МСММ, с обоснованными в работе структурой и параметрами, по совокупности двух основных критериев сравнения - условию пригодности для выполнения требуемых технологических операций и критерию обеспечения большего конечного результата при меньших энерго- и трудозатратах, превосходит альтернативные варианты в рамках рассматриваемой концепции, поэтому ее следует считать оптимальной.

Библиография Мясищев, Дмитрий Геннадьевич, диссертация по теме Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства

1. Прохоров Л.Н;, Зинин В.Ф., Слинченкова И.А. Технические аспекты развития и совершенствования системы машин для комплексной механизации лесного хозяйства//Лесное хозяйство. 2002. №1. С.40-42.

2. Бухарин Н.А. Современные тракторы. Устройство и эксплуатация. М.: Государственное сельскохозяйственное издательство, 1931. 343 с.

3. Давидович С.М. Тракторы и автомобили. М.: Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1950. 816 с.

4. Лызо Г.П., Лызо А.П., Барский И.Б. Конструкции тракторов. М.: Машгиз, 1956. 559 с.

5. Быков В.В;, Воскобойников И.В., Голубев И.Г., Игнатов В.И. и Тесовский А.Ю. Технический сервис лесного комплекса (иллюстрированный справочник каталог транспортных средств). М.: МГУ Л, 1999. 204 с.

6. Бурков В.В., Зикунов Е.П., Ивлев М.Е., Ткашелашвили Н.Н. /Под. Ред. В.В. Буркова. Мини-тракторы. Л.: Машиностроение, 1987. 272 с.

7. Золотаревский А.А., Рославлев В.Г., Силаев Г.В. Малогабаритные тракторы и мотоблоки. Минск: Высш. Школа, 1986. 142 с.

8. Живчиков Н.Н., Смирнов Ю.Г. Малая механизация на приусадебном участке. М.: Агропромиздат, 1986. 127 с.

9. Разработка конструкции и создание экспериментального образца # мотоблока с комплектом рабочего оборудования /Отчет о НИР

10. ГРО 1880024575. Архангельск: АЛТИ, 1989. 200 с.11.3има И.М., Малюгин Т.Т. Механизация лесохозяйственных работ. М.: Лесная промышленность, 1976. 416с.

11. Гуцелюк Н.А., Зотов В.А. Механизация работ в городском зеленом строительстве: Учебное пособие для вузов. М.: Стройиздат, 1988. 287 с.

12. Арцибашев Е.С. Лесные пожары и борьба с ними. М.: Лесная промышленность, 1974. 152 с.

13. Ларюхин Г.А., Климов Г.Б., Бочаров B.C. Механизация работ в лесопитомниках. М.: Гослесбумиздат, 1963. 88 с.

14. Ильин Г.П. Тракторы и автомобили в лесном хозяйстве и зеленом строительстве. М.: Высшая школа, 1977. 232 с.

15. Селиванов М.Ф., Занегин Л.А. Снизить издержки на лесосечных работах //Лесная промышленность. 1999. №2. С. 13.

16. Авдеев А.Е., Артеменко Е.А., Богдасаров Н.В., Бицоев А.Б. и др. Сельскохозяйственная техника. Каталог. Часть II /Под общ. ред. Н.М. Беляева. М.: ЦНИИТЭИ Госкомсельхозтехника СССР, 1982. 608 с.

17. Меренкова Т. Терриконов зеленый шум //Техника-молодежи. 1981. №8. С.4-7.

18. Машины и средства для ухода, восстановления и защиты леса: Рекламный проспект Международной выставки Лесдревмаш-89. М., 1989. С. 13.

19. Рославлев В.Г., Коскин В.Б., Коберниченко В.П., Ямпольский А.Д и др. Создание отечественного легкого мотоблока М-3 с двигателем малой мощности //Тракторы и двигатели: Экспресс-информация /ЦНИИТЭИ тракторсельхозмаш. М., 1986. С.1-13.

20. Ерофеев В.А. Шлейф сельскохозяйственных орудий на базе энергоблока МК-1 «Крот» //Тракторы и сельхозмашины. 1987. №8. С.ЗЗ.

21. Мясищев Д.Г., Сенников М.А., Ровняков А.А. АЛТИ земледельцам //Лесная промышленность. 1990. №10. С.8-9.

22. Карпов А.А. Международная выставка «Малая сельхозмеханизация-92» Машиностроители — фермерам //Тракторы и сельхозмашины. 1993. №2. С.2-7.

23. Данцигер И.Г., Поляков Н.Н. Международная выставка «малая механизация-91» //Тракторы и сельхозмашины. 1991. №8. С. 1 -3.

24. Омелюх Я.К., Барыш Е.А., Дутко С.М. «Львов-90» региональная выставка средств малой механизации для арендных коллективов //Тракторы и сельхозмашины. 1991. №6. С. 1-4.

25. Кусов Т.Т. Результаты создания и испытаний средств малой механизации//Тракторы и сельхозмашины. 1983. №2. С.20-24.

26. Кусов Т.Т. К вопросу создания плугов для мотоблока //Тракторы и сельхозмашины. 1984. №3. С.20-23.

27. Кусов Т.Т. Мини-барабанный сепаратор для картофелеуборочных машин //Тракторы и сельхозмашины. 1991. №2. С.22-23.

28. Кусов Т.Т. Роторно-шнековый снегоочиститель СНМ-0.6 к мотоблокам МТЗ-0.5 и Супер-610А //Тракторы и сельхозмашины. 1997. №2. С.8-10.

29. Омелюх Я.К., Барыш Е.А., Дутко С.М. Новинки техники для защиты растений //Тракторы и сельхозмашины. 1991. №1. С.7-9.

30. Мясищев Д.Г., Сенников М.А. Безотвальная обработка почвы ручным мотоинструментом в аспекте экологической проблематики //Проблемы экологии на Европейском Севере: Сб. науч. трудов АЛТИ. Архангельск: РИО АЛТИ, 1992. С.39-41.

31. Мясищев Д.Г., Сенников М.А. Рабочее оборудование мотоблока «Сиверко» //Информационный листок. Архангельск: ЦНТИ, 1991. №70 91.

32. Сальников А.С., Нечаев С.Ю., Рославлев В.Г. Производство мотоблоков в социалистических странах //Тракторы и сельхозмашины. 1988. №10. С.19-21.

33. Карпов А.А. Производство средств малой механизации на российских предприятиях //Тракторы и сельхозмашины. 1995. №2. С.8-15.

34. Кусов Т.Т. Анализ тяговой возможности мотоблока косилки КМП-1 и обоснование потребности в средствах малой механизации //Тракторы и сельхозмашины. 1981. №2. С.20-21.

35. Келлер Н.Д., Кусов Т.Т. Состояние и тенденция развития конструкций средств малой механизации (зарубежный опыт): Обзорная информация/ЦНИИТЭИ тракторсельхозмаш. М., 1978. Вып. 13. С.28-30.

36. Келлер Н.Д., Шпилько А.В. Малогабаритная сельскохозяйственная техника //Тракторы и сельхозмашины. 1985. №11. С.28-30.

37. Келлер Н.Д., Пименов Б.И., Данцигер И.Г. Средства малой механизации для личных подсобных хозяйств //Тракторы и сельхозмашины. 1987. №7. С.49-55.

38. Данцигер И.Г., Долгошеев A.M., Келлер Н.Д. Средства малой механизации сельскохозяйственных работ //Тракторы и сельхозмашины. 1988. №11. С.46.

39. Габуния Н.А. Перспективы развития машин для возделывания и сбора чая //Тракторы и сельхозмашины. 1991. №3. С.34-38.

40. Мясищев Д.Г. Внешнее проектирование лесохозяйственных самоходных средств малой механизации //Теоретические и экспериментальные исследования машин и механизмов лесного комплекса: Межвуз. сб. науч. трудов. СПб., ГЛТА, 2000, С.89-93.

41. Сенников М.А., Мясищев Д.Г. Обоснование параметров и тяговых качеств мотоблока «Сиверко» //Информационный листок. Архангельск: ЦНТИ, 1992. №109-92.

42. Гоц А.Н., Мокеева В.Н. Выбор типоразмерного ряда дизелей для привода средств малой механизации //Тракторы и сельхозмашины. 1991. №5. С. 17-20.

43. Тярасов Г.П. Гидрофицированный мотоблок //Тракторы и сельхозмашины. 1995. №4. С.8-11.

44. Русадзе Т.П., Кутателадзе Т.Ш. Стенд для испытания мотоблоков //Автомобильная промышленность. 1994. №5. С.26.

45. Кусов Т.Т. Создание энергетических средств с электромеханическим приводом //Тракторы и сельхозмашины. 1988. №10. С. 12-14.

46. Бушеленков С.А., Семенов А.Г., Элизов А.Д., Степанов Г.Б. Минитрактор на базе мотоблока МБ-2К «Нева» //Тракторы и сельхозмашины. 2002. №1. С.23-24.

47. Копалиани Н.Д., Мурусидзе Р.Т., Гиорхелидзе Н.Н., Элиава Ш.К. и др. Экспериментальное исследование виброакустических характеристик мотоблоков //Тракторы и сельхозмашины. 1987. №3. С.20-23.

48. Мясищев Д.Г., Незговоров С.В. Проектирование мотоблоков с учетом требований эргономики //Тракторы и сельхозмашины. 1996. №12. С.20-21.

49. Мясищев Д.Г. Снижение затрат труда при управлении мотоблоком //Техника в сельском хозяйстве. 1998. №4. С.37-39.

50. Мясищев Д.Г. Оптимизация параметров компоновки устройств управления мотоблока на основе соматографии //Техника в сельском хозяйстве. 2001. №3. С.12-14.

51. Кулен А., Куилерс X. Современная земледельческая механика /Пер. с англ. А.Э. Габриэляна; Под ред. Ю.А. Смирнова. М.: Агропромиздат, 1986. 349 с.

52. Панов И.М. выбор энергосберегающих способов обработки почвы //Тракторы и сельхозмашины. 1990. №8. С.32.

53. Горячкин В.П. Собрание сочинений: В 3 т, т 2-ой. М.: Колос, 1965.459 с.

54. Чудаков Д.А. Основы теории сельскохозяйственных навесных агрегатов. М.: Машгиз, 1954. 128 с.

55. Синеоков Г.Н., Панов И.М. Теория и расчет почвообрабатывающих машин. М.: машиностроение, 1977. 328 с.

56. Холодов A.M. Основы динамики землеройно-транспортных машин. М: Машиностроение, 1968. 192 с.

57. Конарев Ф.М. Ротационные почвообрабатывающие машины и орудия. М.: Машиностроение, 1983. 142 с.

58. Яцук Е.П., Журкин В.К., Гринчук И.М. и др. Механизация работ по улучшению сенокосов и пастбищ. М.: Колос, 1967. 271 с.

59. Матяшин Ю.И., Гринчук И.М., Егоров Г.М. Расчет и проектирование ротационных почвообрабатывающих машин. М.: Агропроиздат, 1988. 176 с.

60. Голубев И.Ф. Техника и методика ускоренного анализа почв. М.: Изд-во. Министерства сельского хозяйства РСФСР, 1962. 103 с.

61. Лурье А.Б. Статистическая динамика сельскохозяйственных агрегатов. М.: Колос, 1981. 382 с.

62. Нартов П.С. Проектирование и расчет лесохозяйственных машин: Учебное пособие. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1980. 191 с.

63. Добрынин Ю.А. Повышение эффективности технической эксплуатации лесоосушительных систем на основе разработки технологического комплекса машин: Дис. .докт. техн. наук. СПб., 1992. 413 с.

64. Якимчук В.А. Обоснование параметров двухфрезерного рабочего органа машины для строительства лесомелиоративных каналов: Дис. . канд. техн. наук. Л., 1987. 185 с.

65. Цыпук A.M. Повышение эффективности лесовосстановительныхработ ресурсосберегающей технологией: Автореф. дис.докт. техн. наук.1. СПб., 1996. 34 с.

66. Чукичев А.Н., Сафроненко И.В., Фомин Г.Е. Лесопожарный агрегат для прокладки минерализованных полос //Лесное хозяйство. 1990. №8. С.56-57.

67. Андреев В.Н., Балихин В.В., Хрусталев Б.С. Оптимизация технологических процессов ремонта лесных машин: Учебное пособие. Л.: ЛТА, 1988. 87 с.

68. Александров В.А. Динамические нагрузки в лесосечных машинах. Л.: Изд-во. ЛГУ, 1984. 151 с.

69. Семенов М.Ф. Обоснование параметров и технических решений модульных трелевочных систем с целью повышения производительности и снижения энергоемкости процесса: Автореф. дис. . докт. техн. наук. СПб., 1996.32 с.

70. Корелин Н.С., Днгтярев В.И. Вибрация бензиномоторных пил и ее влияние на организм человека: Обзор информ. /М.: ВНИПИЭИлеспром, 1985. 44 с.

71. Лабинов А.В., Мазуркин П.М. О параметрах сменных кусторезов с автономным приводом //Повышение эффективности работы машин лесозаготовительной промышленности и лесного хозяйства: Межвуз. сб. науч. трудов. СПб.: ГЛТА, 1997. С.72-79.

72. Кочнев A.M., Фаталиев П.Е. Способ поворота шарнирно-сочленных машин //Повышение потенциальных свойств машин и механизмов лесного комплекса: Межвуз. сб. научн. трудов. СПб.: ГЛТА, 2001. С.61-78.

73. Болтинский В.Н. Работа тракторного двигателя при неустановившейся нагрузке. М.: Гос. изд-во. с.х. литературы, 1949. 80 с.

74. Выруб Д.Н., Иващенко Н.А., Ивин В.И. и др. Двигатели внутреннего сгорания (теория поршневых и комбинированных двигателей) /Под общ. ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова. М.: Машиностроение, 1983. 375 с.

75. Луканин В.Н., Морозов К.А., Хачиян А.С. и др. Двигатели внутреннего сгорания: Учебник для ВУЗов, в 3-х кн., кн.1 /Под ред. В.Н. Луканина. М.: Высшая школа, 1995. 368 с.

76. Анисимов Г.М. Прогнозирование эксплуатационной эффективности трелевочных тракторов // Тракторы и сельхозмашины. 1984. №3. С. 7 9

77. Антипин В.П., Власов Е.Н., Десятое А.Н. Часовой расход топлива трелевочным трактором в условиях эксплуатации //Повышение потенциальных свойств машин и механизмов лесного комплекса: Межвуз. сб. науч. трудов. СПб.: ГЛТА, 2001. С. 13-19.

78. Фалькевич Б.С. Тяговые качества автомобиля при неустановившемся режиме работы двигателя //Вопросы машиноведения: Сб. науч. трудов. М.: Изд-во. АН СССР, 1950. С. 18-24.

79. Рубец Д.А. Смесеобразование в автомобильном двигателе при переменных режимах. М.: Машгиз, 1948. 150 с.

80. Головацкий Г.Д., Грумнас В.М. Мобильные механизированные отряды в многолесных районах Сибири: актуальность, проблемы и особенности применения //Лесное хозяйство. 2001. №4. С.35-39.

81. Шешуков М.А., Громыко С.А. О некоторых аспектах предупреждения, обнаружения и тушения лесных пожаров //Лесное хозяйство. 2002. №5. С.42-43.

82. Диченков Н.А. Современные возможности предотвращения лесных пожаров//Лесное хозяйство. 1999. №5. С.45-48.

83. Орловский С.Н., Плывч В.Ф. Тяговый модуль МТ-1 к бензопилам //Лесное хозяйство, 1999. №3. С.44.

84. Белов В.А., Белов И.В. и Фролов Н.С. Новые технические средства для охраны лесов от пожаров //Лесное хозяйство. 1999. №5. С.48-50.

85. Вавилов А.В. О создании специализированных базовых шасси для мобильных строительных и дорожных машин //Строительные и дорожные машины. 2000. №6. С.26-27.

86. Климов О.Г. Механизация лесохозяйственного производства //Лесное хозяйство. 2002. №3. С.30-31.

87. Валуев С.А., Волкова В.Н., Градов А.П. и др. Системный анализ в экономике и организации производства /Учебник для ВУЗов под общ. ред. С.А. Валуева и В.Н. Волковой. Л.: Политехника, 1991. 397 с.

88. Экспертные оценки в научно-техническом прогнозировании /Отв. ред. акад. B.C. Михайлевич. Киев: Наук, думка, 1974. 160 с.

89. Янч Э. Прогнозирование научно-технического прогресса. М.: Прогресс, 1971. 340 с.

90. Патент 1724025 России (МКИ А01 ВЗ/50). Мотоблок. Сенников М.А., Мясищев Д.Г. Россия №4773820; заяв. 26.12.89; опубл. 07.04.92, БИ№13. СЛ.

91. Сенников М.А., Мясищев Д.Г., Коряковцев Н.А. и др. Мотоблок «Сиверко» //Информационный листок. Архангельск: ЦНТИ, 1991. №66-91.

92. Нелинейные задачи динамики и прочности машин /Под ред. В. Л. Вейца. JL: Изд-во Ленингр. ун-та, 1983. 336 с.

93. Мясищев Д.Г., Сенников М.А. Рабочее оборудование мотоблока «Сиверко» //Информационный листок. Архангельск: ЦНТИ, 1991. №70-91.

94. Мясищев Д.Г., Сенников М.А. Обоснование параметров рабочего и вспомогательного оборудования мотоблока «Сиверко» //Информационный листок. Архангельск: ЦНТИ, 1992. №112-92.

95. Декатов Н.Е. Мероприятия по возобновлению леса при механизированных лесозаготовках. М.: Л.: Гослесбумиздат. 1961. 288 с.

96. Ткаченко М.Е. Общее лесоводство /Изд-е 2-е проем., доп и испр. д-ра с.х. наук проф. И.С. Мелехова М.-Л.: Гослесбумиздат. 1952. 598 с.

97. Синькович М.С., Шубин В.И. Искусственное восстановление леса на вырубках Европейского Севера. Петрозаводск. Карелия ,1969. 179 с.

98. Ларюхин Г.А., Калиниченко Н.П. и др. Система лесохозяйственных машин. М.: Агропромиздат, 1985. 364 с.

99. Ермаков С.М., Жиглявский А.А. Математическая теория оптимального эксперимента: Учебное пособие. М.: Наука, 1987. 320 с.

100. Ахназарова С.Л., Кафаров В.В. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии: Учебное пособие. М.: Высшая школа, 1985. 327 с.

101. Плехотин А.П., Михалкина Л.Г., Курочкина В.А., Овчинников М.М. Методы организации эксперимента и обработки его результатов: Методические указания. Л.: ЛТА, 1982. 59 с.

102. Бензомоторная пила МП-5 «Урал-2 Электрон». Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Пермь: Машзавод имени Ф.Э. Дзержинского, 1989. 32 с.

103. Реклейтис Г., Рейвиндран А., Рэгсдел К. Оптимизация в технике /В 2-х кн., кн.1. Пер. с англ. М.: Мир, 1986. 350 с.

104. Реклейтис Г., Рейвиндран А., Рэгсдел К. Оптимизация в технике /В 2-х кн., кн.2. Пер. с англ. М.: Мир, 1986. 320 с.

105. Коротяев Л.В. Теоретический анализ сопротивлений движению трелюемых лесоматериалов //Труды АЛТИ. Архангнельск: РИО АЛТИ, 1967. С. 17-31.

106. ОСТ 56-102-98. Техника лесохозяйственная. Машины для трелевки древесины от рубок ухода за лесом. Типовая программа и методика испытаний. Пушкино: Изд-во. ВНИИЛМ, 1998. 30 С.

107. Зайдель А.Н. Элементарные оценки ошибок измерений. Л.: Наука, 1968. 96 с.

108. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработка опытных данных. М.: Колос, 1973. 136 с.

109. ИЗ. Мясищев Д.Г., Малышев В.Г. Эмпирическая оптимизация компоновки и технологических регулировок лесохозяйственного мотоплуга //Лесной журнал. Архангельск: РИО АГТУ, 2002. №6. С.27-32. (Изв. высш. учеб. заведений).

110. Козьмин С.Ф., Каршев Г.В., Спиридонов С.В., Ведерников О.М. Лесохозяйственные машины для основной обработки почвы: Методические указания. СПб.: ГЛТА, 1997. 24 с.

111. Васякин Е.А., Трофимов А.В. Анализ эффективности использования времени при работе лесохозяйственных агрегатов //Интенсификация лесозаготовительных и лесохозяйственных производств: Межвуз. сб. науч. трудов. Л.: РИО ЛТА, 1989. С. 29-33.

112. Данилин А.В., Кочегаров В.Г. Энергоемкость процесса внесения удобрений в древостой //Повышение технического уровня и качества машин для лесозаготовок и лесного хозяйства: Межвуз. сб. науч. трудов. Л.: РИО ЛТА, 1985. С.34-37.

113. Жингаровский А.Н., Баранников Л.Ф., Седов В.П. Параметры лесного колесного трактора класса 13.7-19.6 кН //Машины и орудия для механизации лесозаготовок: Межвуз. сб. науч. трудов. Л.: РИО ЛТА, 1975. С.57-62.

114. Рипецкий Е.И., Смолянинов В.Ф. Определение статической нагрузки на рабочий орган машины при переносе дерева в полуприподнятом положении //Машинизация лесосечных работ: Сб. науч. трудов. Химки: Изд-во. ЦНИИМЭ, 1983. С.56-59.

115. Шупляков С.М. Колебания и нагруженность трансмиссии автомобиля. М.: Транспорт, 1974. 328 с.

116. Колчин А.В., Дальниковский А.В. Оценка топливной экономичности тракторных и комбайновых дизелей по дымности отработавших газов //Техника в сельском хозяйстве. 2003. №3. С.27-31.

117. Хачиян А.С., Морозов К.А., Трусов В.И. и др. Двигатели внутреннего сгорания: Учебнк для ВУЗов. М.: Высшая школа, 1978. 280 с.

118. Акатов Е.И., Белов П.М., Дьяченко Н.Х., Мусатов B.C. Работа автомобильного двигателя на неустановившемся режиме. Л.: Машгиз, 1960. 248

119. Ждановский Н.С., Ковригин Л.И., Шкрабак B.C., Соминич Л.И. Неустановившиеся режимы поршневых и газотурбинных двигателейф автотракторного типа. JL: Машиностроение, 1974. 224 с.

120. Павлов А.В. Аппаратура и методы измерений при летных испытаниях самолетов. М.: Машиностроение, 1967. 215 с.

121. Соловцев В.К. Контрольно-измерительные приборы. М.: Профтехиздат, 1963. 236 с.

122. Тольский В.Е., Корчемный JI.B., Латышев Г.В., Минкин JI.M. Колебания силового агрегата автомобиля. М.: Машиностроение, 1976. 264 с.

123. Вентцель Е.С., Овчаров JI.A. Теория вероятностей и ее инженерные приложения. М.: Наука, 1988. 480 с.

124. Мясищев Д.Г. Оценивание амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) лесохозяйственных динамических систем «мотоблок + почвообрабатывающее орудие» //Наука — Северному региону: Сб. науч. тр.v Архангельск: РИО АГТУ, 2002. С.173-177.

125. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1984. 831 с.

126. Ногид JI.M. Теории подобия и размерностей. Л.: Судпромгиз, 1959.94 с.

127. Куличенко В.В. Снижение нагруженности трансмиссии лесопожарного тракторного грунтомета ГТ-3: Дис. .канд. техн. наук. Л., 1986. 188 с.

128. Савельев А.А., Андреев В.В. Оценка режимов нагружения и эффективности лесомелиоративного двухфрезерного каналокопателя //Машины и орудия для механизации лесозаготовок и лесного хозяйства: Межвуз. сб. науч. трудов. Л.: ЛТА, 1983. С. 60-63.

129. Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике. М.: Наука, 1987. 430 с.

130. Курсовое и дипломное проектирование по мелиоративным машинам /Под ред. И.И. Мера. М.: Колос, 1978. 174 с.

131. Солнцев З.Я., Ефимова О.Т. Изучение свойств лесных почв в связи с реконструкцией древостоев //Труды Всесоюзного заочного лесотехнического института. №1. Ленинград, 1955. С. 129-136.

132. Николаенко Н.А. Вероятностные методы динамического расчета машиностроительных конструкций. М.: Машиностроение, 1967. 368 с.

133. Бобров Р.В. Беседы о лесе. М.: Мол. гвардия, 1982. 240 с.

134. Атрохин В.Г., Иевень И.К. Рубки ухода и промежуточное лесопользование. М.: Агропроимздат, 1985. 255 с.

135. Климов Р.Н. Оптимизация режима рубок ухода в условиях Европейского Севера. Л.: ЛТА, 1977. 54 с.

136. Ландшафтные рубки на примере зеленой зоны Ленинграда: Методические рекомендации /Л.В. Крестьяшина, Г.И. Арно. Л.: ЛенНИИЛХ, 1976. 43 с.

137. Типовые нормы выработки на рубках ухода за лесом и лесохозяйственных работах. М.: ЛП, 1972. 86 с.

138. Рубки ухода в лесах РСФСР: сборник объемных показателей /М-во. лесного хозяйства РСФСР. М.: ЛП, 1985. 132 с.

139. Технологические карты и система машин для рубок ухода в равнинных лесах Европейской части РСФСР /И.В. Колесников, Г.П. Волобуев. М-во. лесн. хоз-ва. РСФСР. М.: ЛП, 1976. 32 с.

140. Наставление по рубкам ухода в равнинных лесах Европейской части России: Утв. 29.12.93, пр.№347 /Федеральная служба лесн. хоз-ва. России. М., 1994. 190 с.

141. Наставления по рубкам ухода в равнинных лесах Европейской части РСФСР: Утв. 12.8.1971 /М.: ЦБНТИ лесного хозяйства, 1972. 52 с.

142. Лесоводственно-экономические показатели выборочных рубок: Практ. рекомендации /Л.: ЛенНИИЛХ, 1989. 56 с.

143. Древесина. Показатели физико-механических свойств. Руководящие технические материалы. М.: Государственный комитет стандартов, мер и измерительных приборов, 1962. 48 с.

144. Синяков В.Е. Оценка условий труда операторов на тракторах //Тракторы и сельхозмашины. 1991. №10. С.23-25.

145. Охрана труда. Практикум /М.: АОЗТ "Редакция журнала «Охрана труда и социальное страхование»". №3. 2000. 85 с.

146. Розен Р. Принцип оптимальности в биологии: Пер. с англ. М.: Мир, 1969. 215 с.

147. Глазер Р. Очерк основ биомеханики: Пер. с нем. Ю.С. Левина. М.: Мир, 1988. 128 с.

148. Образцов И.Ф., Ханин М.А. Оптимальные биомеханические системы. М.: Медицина, 1989. 270 с.

149. Ханин М.А., Дорфман Н.Л., Бухаров И.Б. и др. Экстремальные принципы в биологии и физиологии. М.: Наука, 1978. 256 с.

150. Шибанов Г.П. Количественная оценка деятельности человека в системах человек-техника. М.: Машиностроение, 1983. 264 с.

151. Тимошенко С.П. Колебания в инженерном деле. М.: Наука, 1967.444 с.

152. Элиот Л., Уилкокс У. Физика: Пер. с англ. М.: Наука, 1975. 736 с.

153. Шполянский Б.Ю., Рудаков А.Ф. и др. Альбом рабочих чертежей автомобиля ЗИЛ-130. Часть 1: Чертежи деталей и узлов двигателя ЗИЛ-130. Химки. ЦНИИМЭ, 1963. 228 с.

154. Бутусов A.M., Вологдин А.Н., Жадаев В.Ф. и др. Атлас конструкций автомобилей ГАЗ-53А, ГАЗ-66 и ГАЗ-52-04. Часть 2: Двигатели. М.: Транспорт, 1978. 240 с.

155. Геслер В.М., Яуре В.В. Книга самодеятельного конструктора автомобилей. М.: Изд-во. ДОСААФ, 1989. 164 с.

156. Фаробин Я.Е. Теория поворота транспортных машин. М.: Машиностроение, 1970. 176 с. ф 163. Оптимальное управление: Сборник. М.: Знание, 1978. 143 с.

157. Анилович В.Я., Водолажченко Ю.Т. Конструирование и расчет сельскохозяйственных тракторов: Справочное пособие. М.: Машиностроение, 1976. 520 с.

158. ГОСТ 12.1.012-90. Вибрационная безопасность. Общие требования. М.: Изд-во стандартов, 1990. 30 с.

159. Справочник инженера по авиационному и радиоэлектронному оборудованию самолетов и вертолетов /Под ред. B.F. Александрова. М.: Транспорт, 1978. 408 с.

160. Отраслевая методика расчета технической производительности трелевочных тракторов /НПО «НАТИ». М., 1983. 40 с.

161. Буверт В.В., Ионов Б.Д., Кишинский М.И., Сыромятников С.А. Ф Сухопутный транспорт леса. М.: Гослесбумиздат, 1951. 818 с.

162. Межотраслевые правила по охране труда при погрузочно-разгрузочных работах и размещении грузов: Утв. Минтрудом от 20.03.1998 /ПОТРМ-007-98. Москва, 1998. 21 с.